A pulsare nell’aria: La scoperta della comunicazione infrasonica tra gli elefanti ha dato ai ricercatori un modo completamente nuovo di sentire le cose

Nel maggio 1984, Katharine (Katy) Payne ha fatto visita al Washington Park Zoo di Portland, Oregon. Un biologo acustico che aveva trascorso 15 anni a studiare le canzoni delle balene, Payne era curioso di sapere come gli elefanti comunicano tra loro. Ha trascorso quasi ogni momento di veglia per un’intera settimana osservando—e ascoltando—gli elefanti asiatici dello zoo.

Ma non è stato fino al volo di ritorno a Ithaca, New York, che Payne si rese conto che avrebbe potuto scoprire qualcosa di nuovo ed eccitante. A volte durante la settimana di osservazione degli elefanti, aveva sentito deboli brontolii e sentiva un pulsare nell’aria. “Era stato come la sensazione del tuono, ma non c’era stato nessun tuono. Non c’era stato alcun suono forte, solo palpitante e poi nulla”, ha scritto Payne nel suo recente libro, Silent Thunder: In the Presence of Elephants (Simon & Schuster, 1998). Ora, sull’aereo, improvvisamente ricordò queste sensazioni e ricordò una sensazione simile di molti anni prima, quando aveva sentito il profondo brivido delle note basse più basse suonate su un organo della chiesa. I toni profondi dell’organo erano a frequenze vicino alla soglia inferiore dell’udito umano—frequenze che Payne sapeva sono stati utilizzati nella comunicazione in balenottere e balene blu.

In effetti, Payne e i suoi colleghi del programma di ricerca sulla bioacustica presso il Laboratorio di Ornitologia della Cornell University hanno scoperto che molte delle chiamate di elefanti sia asiatici che africani si trovano nell’intervallo infrasonico, cioè a frequenze troppo basse per essere percepite dalle orecchie umane. Da quando ha fatto questa scoperta iniziale, Payne ei suoi colleghi di Cornell e altrove hanno studiato gli elefanti nella savana africana per conoscere il ruolo della chiamata infrasonica nella comunicazione a lunga distanza.

Diversi anni fa, in una sorprendente convergenza di discipline scientifiche apparentemente disparate, i ricercatori dell’Università della Virginia hanno dimostrato che le condizioni atmosferiche nella savana africana potrebbero influenzare fino a che punto le chiamate degli elefanti possono viaggiare—e possono anche, di conseguenza, aiutare a modellare il comportamento degli animali. Michael Garstang, un meteorologo tropicale nel Dipartimento di Scienze Ambientali della Virginia, e David Larom, allora studente laureato presso l’Università della Virginia, alla fine si sono riuniti con Payne per condividere informazioni e idee e pianificare future collaborazioni.

Elefanti e infrasuoni

Anche se altri ricercatori avevano sospettato che gli elefanti generano chiamate a bassa frequenza, Payne è stato il primo a dimostrarlo. Nell’ottobre del 1984 tornò allo zoo di Washington Park dotato di un registratore e di microfoni presi in prestito che potevano raccogliere suoni a bassa frequenza e misurarne l’intensità e la frequenza. Payne e due colleghi, William Langbauer ed Elizabeth Thomas, hanno effettuato registrazioni da 11 elefanti asiatici allo zoo. I ricercatori hanno anche preso appunti sui movimenti e sul comportamento degli elefanti, oltre a notare i momenti occasionali in cui sentivano il curioso pulsare nell’aria.

Payne riportò i nastri al laboratorio del biologo acustico Carl Hopkins alla Cornell. Hopkins agganciato il registratore a un dispositivo che visualizza una sequenza di suoni come punti su uno schermo. Payne ha suonato uno dei nastri a 10 volte la velocità di registrazione, aumentando così il tono di circa 2,5 ottave. “Quando lo facemmo”, riferisce Payne, ” ecco, tutti i tipi di suoni che non avevamo sentito prima erano ora presenti.”A quella velocità, dice, le chiamate infrasoniche degli elefanti suonavano “un po’ come un mucchio di mucche in un fienile.”

Si scopre che la maggior parte dell’energia nelle chiamate di elefanti asiatici e africani è concentrata a 14-35 Hz—frequenze vicine o inferiori al limite inferiore per l’udito umano, che è di circa 20 Hz. I componenti ad alta frequenza di alcune di queste chiamate sono udibili agli esseri umani come bassi, brontoli morbidi. La coclea dell’orecchio interno di un elefante, Payne dice, sembra essere adattato per l’udito suoni a bassa frequenza. In effetti, osserva, gli elefanti hanno il miglior udito a bassa frequenza di tutti i mammiferi terrestri per i quali è stata misurata questa capacità.

La distanza percorsa da un suono dipende dal mezzo che attraversa, dall’intensità del suono e dalla sua frequenza. Sebbene gli elefanti sentano meglio a 1000 Hz, i suoni a questa frequenza non viaggiano fino a quelli a frequenze più basse. Le lunghezze d’onda più corte che compongono i suoni ad alta frequenza hanno maggiori probabilità di essere disperse o assorbite dall’ambiente mentre viaggiano, perdendo energia al suolo, alla vegetazione e ad altri ostacoli e all’aria. Di conseguenza, man mano che la distanza dalla sorgente di un suono aumenta, la capacità di un elefante di percepire suoni a bassa frequenza inizierà a superare la sua capacità di ascoltare suoni ad alta frequenza. Pertanto, la possibilità di utilizzare infrasuoni dà elefanti un netto vantaggio quando si tratta di comunicazione a lungo raggio.

Prove per la comunicazione a lungo raggio

Nello studio delle interazioni sociali e dei movimenti degli elefanti, i biologi sul campo in Africa avevano sospettato per alcuni anni che gli elefanti fossero in grado di comunicare su lunghe distanze. “La ricerca a lungo termine che era stata fatta in Africa ha mostrato il coordinamento del comportamento degli elefanti su distanze di diversi chilometri” in condizioni di vento che escludevano la comunicazione olfattiva, dice Payne. In studi di elefanti radiocollati a Sengwa, Zimbabwe, ad esempio, Rowan Martin ha scoperto che le famiglie all’interno di un gruppo di bond (vedi riquadro pagina 355) sono in grado di coordinare i loro movimenti l’uno con l’altro su distanze di 1-5 chilometri, “una certa distanza tra loro per giorni e giorni mentre si muovono e foraggiano”, dice Payne. E in Kenya, Joyce Poole e Cynthia Moss si erano meravigliati della capacità del maschio di rango più alto che si trova in musth (un periodo di intensa attività sessuale e aggressività) di localizzare la rara femmina che era al culmine dell’estro. Poole e Moss hanno anche notato che i maschi aggressivi di musth sono in grado di evitarsi l’un l’altro mentre vagano in cerca di femmine ricettive, riducendo così al minimo il rischio di scontri.

Questi e altri rapporti, combinati con la potenziale utilità degli infrasuoni per la comunicazione a lunga distanza, hanno portato Payne in Africa per studiare la chiamata degli elefanti. Lavorando con Poole nel 1985 e nel 1986 al Parco Nazionale di Amboseli, in Kenya, Payne ha scoperto che, come gli elefanti asiatici in cattività, gli elefanti africani liberi producono chiamate con componenti infrasonici. La maggior parte di queste chiamate, come quelle degli elefanti nello zoo, sono di alta intensità—alcuni fino a 117 decibel (dB; in confronto, l’intensità del rumore di costruzione è di 110 dB e un concerto rock è di 120 dB.) Suoni di questa intensità, hanno calcolato i ricercatori, hanno il potenziale per essere udibili ad altri elefanti su una gamma di diversi chilometri.

Poole e Payne osservarono e registrarono elefanti che chiamavano in un certo numero di contesti sociali che suggerivano che gli animali stavano comunicando su distanze relativamente lunghe. Ad esempio, in un’occasione una coppia di elefanti femminili in frammenti di famiglia separati si scambiarono chiamate per oltre 2 chilometri. I ricercatori hanno anche ripetutamente registrato le chiamate di annuncio dell’estro fatte da femmine fertili e hanno osservato i maschi che rispondevano camminando rapidamente verso le femmine chiamanti. Poole e Payne anche registrato le chiamate da tori in musth e trovato la prova che queste chiamate annunciano condizione dei tori sia per le femmine e gli altri maschi. In molte occasioni ogni giorno, i ricercatori hanno visto gli elefanti impegnati nel comportamento di ascolto- “si tengono perfettamente fermi, alzando e irrigidendo le orecchie e facendo oscillare lentamente la testa da sinistra a destra come per localizzare la fonte di una chiamata”, dice Payne—suggerendo che stavano rispondendo a una chiamata o chiamando e aspettando una risposta.

I dati che Payne e Poole hanno raccolto in Kenya, sebbene suggestivi, non hanno ancora dimostrato che gli elefanti possano effettivamente sentire e rispondere l’uno alle chiamate infrasoniche dell’altro su intervalli di diversi chilometri. Per perseguire questa idea, Payne e diversi colleghi (Langbauer, Russell Charif, Ferrel Osborn, e Elizabeth Thomas, da Cornell, e Lisa Rapaport, dal Washington Park Zoo) sono andati a Etosha National Park, in Namibia. Lì hanno condotto una serie di” esperimenti di riproduzione ” progettati da Langbauer per indagare le distanze su cui le chiamate di elefanti sono udibili da altri elefanti.

In questi esperimenti, spiega Payne, “avevamo un enorme altoparlante in grado di trasmettere registrazioni di chiamate infrasoniche. L’abbiamo montato su un furgone, e quello era il nostro elefante artificiale.”Due ricercatori erano di stanza nel furgone in una delle diverse località a 1,2 o 2,0 chilometri da una torre di osservazione costruita su una pozza d’acqua frequentata da elefanti. Mentre le chiamate di elefanti preregistrati a metà dell’intensità delle più forti chiamate di elefanti infrasonici registrate sono state trasmesse dal furgone, Payne e altri ricercatori pubblicati sulla torre—che non conoscevano né la posizione del furgone né i tempi delle trasmissioni—hanno effettuato registrazioni audio e video di elefanti vicini.

Quando i ricercatori hanno confrontato le loro registrazioni di elefanti da prima e subito dopo i tempi di riproduzione, hanno trovato elefanti apparentemente rispondendo ai playback da 1.2 e 2.0 chilometri di distanza vocalizzando, sollevando e allargando le orecchie e rimanendo immobili in questa posizione, e spostando la testa da un lato all’altro. Quando le chiamate di estro femminili venivano suonate dall’altoparlante del furgone, si vedevano elefanti maschi orientarsi nella direzione della chiamata e camminare per 1 chilometro o più verso la posizione dell’altoparlante.

Poiché le limitazioni degli altoparlanti consentivano di riprodurre le chiamate a solo la metà dell’intensità delle più forti chiamate di elefanti infrasonici registrate e poiché si prevedeva poca o nessuna attenuazione su queste distanze per tali chiamate a bassa frequenza, i ricercatori hanno stimato che le chiamate infrasoniche più forti sono udibili da altri elefanti su una distanza di

I risultati degli esperimenti di riproduzione hanno aggiunto ulteriore supporto all’ipotesi che gli elefanti usino gli infrasuoni per comunicare e coordinare i loro movimenti su distanze di almeno diversi chilometri. Ma se gli elefanti possono comunicare su distanze significativamente superiori a 4 chilometri è rimasto sconosciuto. Ecco dove entra in gioco il lavoro di Garstang e Larom.

Effetti atmosferici

Garstang, all’Università della Virginia, aveva sentito parlare della scoperta iniziale di Payne di chiamate di elefanti infrasonici. Un meteorologo la cui ricerca si concentra sull’atmosfera vicino al suolo—dove si verifica la maggior parte delle comunicazioni degli animali terrestri—Garstang si rese conto che la trasmissione di queste chiamate sarebbe stata limitata dalla struttura dell’aria vicino al suolo. “Per gli animali che utilizzano la comunicazione a lungo raggio in particolare”, dice, ” ciò che l’atmosfera sta facendo avrà molto da dire su quanto successo o insuccesso siano nel comunicare su lunghe distanze.”

Garstang è stato coinvolto in uno studio multinazionale per indagare la causa di un grande strato di ozono nella bassa atmosfera dell’Africa meridionale. Come è successo, il sito in cui Garstang, Larom e altri dovevano allestire le loro attrezzature meteorologiche, osserva Larom, era “nel bel mezzo del Parco Nazionale di Etosha”—il parco in cui Payne e i suoi colleghi hanno fatto i loro esperimenti di riproduzione.

Garstang ha suggerito che lui e Larom perseguono l’idea che le condizioni atmosferiche potrebbero influenzare la gamma su cui gli elefanti possono comunicare. L “ispirazione per questi studi è venuto in parte dall” esperienza di Garstang cresciuto in Africa meridionale, dove, la sera, tribù Zulu chiamavano l “un l” altro in lungo, toni bassi attraverso valli che erano un miglio o più attraverso.

Fu solo molto più tardi che Garstang iniziò a comprendere il fenomeno meteorologico che consentiva tali chiamate a lunga distanza. “La sera”, spiega, ” mentre l’aria fredda drena in quelle valli, l’aria si stratifica—forma strati—e questi strati formano condotti che permettono al suono di essere trasmesso su distanze considerevoli.”Questo fenomeno, in cui uno strato di aria più fredda vicino al suolo è sovrapposto da aria più calda, è noto come inversione di temperatura. Garstang si chiedeva se questo effetto atmosferico potesse migliorare la trasmissione a lungo raggio delle chiamate animali-in particolare, le chiamate infrasoniche degli elefanti nella savana africana.

Sebbene i ricercatori abbiano studiato gli effetti di vari fattori ambientali sulla gamma chiamante degli animali, elephant calling è particolarmente adatto a indagare su questa domanda per diversi motivi, dicono Larom e Garstang. In primo luogo, a causa del loro volume e della bassa frequenza e del loro potenziale risultante di essere trasmessi su grandi distanze in qualsiasi condizione, le chiamate di elefanti sono intrinsecamente più facili da studiare rispetto a molte altre chiamate. E l’habitat della savana africana degli elefanti fornisce un sistema relativamente semplificato per tali studi perché il terreno duro e piatto e la vegetazione sparsa hanno effetti minimi sulla trasmissione del suono, in particolare dei suoni a bassa frequenza. Di conseguenza, i principali fattori che influenzano la trasmissione del suono vicino al suolo in questo ambiente sono la forza e la frequenza delle chiamate, la soglia dell’udito e le condizioni di temperatura e vento nell’atmosfera inferiore.

Come il tempo influisce sull’intervallo di chiamata

Le prove che le condizioni meteorologiche in grado di migliorare la trasmissione del suono a lungo raggio si verificano sulla savana africana provengono dai dati raccolti a Etosha in un periodo di 45 giorni alla fine della stagione secca. I ricercatori hanno misurato la temperatura e la velocità del vento durante il giorno e la notte ad altezze che vanno da 1 centimetro a circa 1500 metri dal suolo. Hanno trovato un forte ciclo diurno in velocità e direzione del vento, con forti venti da nord-est durante il giorno e leggeri venti meridionali di notte. Ma in prima serata e intorno all’alba, prima che i venti cambiassero direzione, c’era spesso un periodo di poco o nessun vento. I ricercatori hanno anche scoperto che nella maggior parte dei giorni, forti inversioni di temperatura si formavano vicino alla superficie terrestre prima del tramonto e persistevano per tutta la notte fino all’alba. Le inversioni notturne della temperatura si formano sul terreno nella maggior parte delle località sulla Terra, dice Garstang, ma sono particolarmente pronunciate sulla savana durante la stagione secca e nelle giornate secche durante la stagione delle piogge.

Utilizzando un programma per computer sviluppato da Richard Raspet, presso il National Center for Physical Acoustics dell’Università del Mississippi, Larom ha esaminato come le diverse condizioni di temperatura e velocità del vento registrate a Etosha avrebbero influenzato l’attenuazione dei suoni a 15 Hz e 30 Hz in funzione della distanza. Larom ha scritto un altro programma che ha preso le uscite dal programma di Raspet e calcolato un intervallo di chiamata previsto, utilizzando alcune ipotesi informate sull’intensità della chiamata elephant e sulla soglia dell’udito.

I risultati della modellazione al computer hanno mostrato che l’intervallo di chiamata serale è quadruplicato rispetto a metà giornata. Le condizioni per le chiamate a lungo raggio iniziano a migliorare drasticamente un’ora o giù di lì prima del tramonto, con le condizioni di picco che si verificano 1-2 ore dopo il tramonto, quando l’inversione è più forte e i venti sono più bassi. Si prevede che un secondo periodo di picco per la trasmissione del suono si verifichi intorno all’alba, quando i venti si attenuano di nuovo e l’inversione di temperatura, sebbene indebolita, esiste ancora.

Un’inversione di temperatura relativamente forte migliora effettivamente la propagazione del suono a bassa frequenza sulla distanza, in modo che l’intensità del suono aumenti oltre un certo intervallo dalla sorgente. Questo miglioramento si verifica a causa del” condotto sonoro ” formato dallo strato inferiore di aria durante un’inversione; l’effetto canalizzazione fa sì che l’energia sonora venga rifratta verso il basso piuttosto che essere dissipata nell’aria, aumentando così i livelli sonori vicino al suolo. Le inversioni migliorano anche la trasmissione del suono facendo sì che lo strato d’aria vicino al suolo sia “disaccoppiato” frizionalmente dall’aria sopra, dice Garstang. Di conseguenza, dice,” l’aria a terra va calma”, riducendo così al minimo l’attenuazione del suono da turbolenza e wind shear.

In condizioni ottimali, secondo il modello, le chiamate di elefanti infra-sonici più forti—in particolare quelle alle frequenze più basse—possono essere udibili ad altri elefanti su distanze di 10 chilometri o più. Larom e Garstang hanno anche utilizzato la modellazione al computer per prevedere in che modo i profili giornalieri di temperatura e vento misurati nella bassa atmosfera di Etosha influenzerebbero l’area totale su cui si può ascoltare una chiamata di una data frequenza e intensità. Gli effetti del vento sull’area di chiamata sono complessi e dipendono sia dalla velocità del vento che dalla direzione. I ricercatori hanno scoperto che l’area chiamata può espandersi e contrarsi di un fattore fino a 10 in un dato giorno, passando da circa 30 chilometri quadrati a 300.

Cosa significa per gli elefanti

Quando Garstang e Larom (con i coautori Raspet e Malan Lindeque, dell’Etosha Ecological Institute) hanno presentato i loro primi risultati per la pubblicazione, Payne è stato uno degli scienziati invitati a rivedere l’articolo. Ha trovato il loro lavoro così interessante che li ha contattati e ha suggerito che si riuniscono per parlare di più sulle implicazioni. Molti biologi, dice Payne, ” non avevano pensato molto all’influenza dell’atmosfera sul comportamento animale, e qui c’era la prova che poteva esserci un’influenza molto forte.”

Haven Wiley, uno dei numerosi biologi che hanno pensato a queste influenze, afferma che “sebbene la questione degli effetti delle condizioni atmosferiche sulla propagazione del suono sia stata studiata da ingegneri acustici e comportamentisti animali per qualche tempo, c’è ancora un grande bisogno di un’attenta documentazione di questi effetti in situazioni naturali. Wiley, che studia la comunicazione e il comportamento degli animali presso l’Università del North Carolina–Chapel Hill, afferma che il lavoro di Garstang e Larom è “una dimostrazione molto elegante in cui le misurazioni atmosferiche sono state effettivamente utilizzate per convalidare le idee che il cambiamento delle condizioni atmosferiche influenzerà la propagazione del suono.”

Le scoperte di Garstang e Larom supportano l’ipotesi alquanto controversa che le condizioni atmosferiche che favoriscono la comunicazione a lunga distanza in determinati momenti della giornata sulla savana africana e in altre aree abbiano agito nel tempo evolutivo come una pressione selettiva sul comportamento degli elefanti e di altre specie che vivono in queste aree. Una domanda ovvia, quindi, è se gli elefanti chiamano più frequentemente nei momenti del giorno in cui le condizioni atmosferiche sono più favorevoli alla trasmissione del suono a lungo raggio.

I dati preliminari di studi condotti in Zimbabwe da Langbauer, Payne e altri mostrano che un periodo di chiamata di picco per gli elefanti è centrato intorno a 5 p.M.—un momento in cui la trasmissione del suono è “abbastanza buona e in rapido miglioramento” ma non ottimale, dice Larom. “C’è una buona misura, c’è qualche correlazione, but…it non è eccellente”, dice. La correlazione meno che perfetta suggerisce che è probabile che ulteriori fattori influenzino quando e perché gli elefanti chiamano. Gli elefanti fanno la maggior parte dei loro lunghi trekking verso la fine della giornata, incontrando altri elefanti nelle pozze d’acqua in gruppi rumorosi, ma chiamando muore poco dopo il tramonto. Chiamare dopo il tramonto sarebbe più probabile per attirare l’attenzione dei leoni, che dormono fino al tramonto e iniziano la caccia dopo il tramonto.

Anche se Garstang concorda sul fatto che altri fattori entrano indiscutibilmente in gioco nel plasmare il comportamento delle chiamate, è convinto che gli effetti atmosferici giochino un ruolo significativo. “L’atmosfera determina assolutamente ciò che puoi o non puoi fare” in termini di comunicazione a lunga distanza, dice. Per esempio, anche se un elefante femmina in estro può chiamare continuamente per tutto il giorno, le condizioni atmosferiche determineranno se un maschio in musth una certa distanza è in grado di sentire tali chiamate. Pertanto, dice, ” ci sarà ancora una risposta diurna da parte dei maschi perché il sale di un ordine di grandezza da metà giornata a prima sera.”

In effetti, osserva Payne, in studi futuri i ricercatori dovranno monitorare non solo i tempi della chiamata, ma anche i tempi di ciò che lei chiama “attacchi di ascolto degli elefanti”, per determinare se gli elefanti mostrano un comportamento di ascolto maggiore nei momenti in cui la trasmissione del suono è migliore. Tale comportamento di ascolto può svolgere un ruolo nei movimenti coordinati di gruppi familiari correlati all’interno dei clan che Payne ei suoi colleghi hanno osservato nei loro studi in Zimbabwe.

In un’estensione degli studi precedenti di Martin, lui, Langbauer, Payne e altri hanno rintracciato i movimenti e le chiamate di elefanti femminili in diversi gruppi familiari che condividevano lo stesso areale. Hanno scoperto che gli elefanti all’interno dello stesso gruppo di legame (cioè elefanti che tendono ad essere strettamente correlati geneticamente) avevano più probabilità di altri elefanti all’interno di un clan di rimanere a distanza uditiva l’uno dall’altro. “Non abbiamo trovato alcuna prova di chiamate ovvie che annunciassero, ad esempio, che un elefante stava per girare a nord”, dice Payne. “Ma abbiamo trovato movimenti coordinati tra le mandrie, e sospettiamo che potrebbero essere coordinati semplicemente ascoltando le reciproche chiamate a distanza e senza mai lasciarci assolutamente fuori dal raggio uditivo.”

Durante la stagione secca, è interessante notare che le famiglie di elefanti dovrebbero essere in grado di coordinare i loro movimenti su distanze maggiori perché si prevede che la formazione di forti inversioni di temperatura notturne massimizzi l’intervallo di chiamata. Con tempo asciutto, le famiglie potrebbero quindi mantenere una maggiore distanza l’una dall’altra e rimanere a portata d’orecchio, riducendo al minimo la concorrenza per le risorse in un momento in cui le risorse sono scarse.

Implicazioni per altri animali

Gli elefanti non sono le uniche specie il cui comportamento può essere influenzato dalle condizioni atmosferiche. Né il potenziale di inversioni notturne di temperatura per aumentare la distanza su cui i suoni possono viaggiare è limitato alla savana africana o ai suoni a bassa frequenza.

I leoni della savana africana fanno la maggior parte del loro ruggito tra il tramonto e l’alba, e alcuni dati sul campo indicano che i leoni chiamano picchi all’alba e al tramonto. Si ritiene che il ruggito che i leoni fanno di notte sia coinvolto in parte nella creazione e nel mantenimento del territorio. Essere in grado di chiamare su una distanza maggiore sarebbe quindi vantaggioso, come lo sarebbe per le molte specie di uccelli note per i loro cori dell’alba e del tramonto. “Avrebbe più senso dire ‘mio, mio, mio—questa zona è mia’ in un momento in cui qualcuno ti sentirà a diverse centinaia di metri di distanza rispetto a quando potrebbe sentirti a soli cento metri di distanza”, dice Larom.

Come i leoni, notano i ricercatori, altri animali altamente territoriali, come coyote e lupi, fanno la maggior parte della loro chiamata di notte e mostrano picchi di chiamata pronunciati al mattino e alla sera, coerenti con l’ipotesi che le condizioni atmosferiche possano giocare un ruolo nel plasmare il loro comportamento chiamante. E il lavoro di Peter Waser, della Purdue University, indica che le scimmie canopy nelle foreste tropicali fanno la maggior parte della loro lunga distanza vocalizzando nelle poche ore dopo l’alba, quando un gradiente di temperatura favorevole per la trasmissione del suono è più probabile che si verifichi sopra il baldacchino.

Molte rane e insetti tendono anche ad essere più rumorosi intorno all’alba e al tramonto, e anche per queste specie, i fattori atmosferici possono aiutare a determinare il comportamento. In effetti, i risultati di uno studio di riproduzione di Moira Van Staaden e Heiner Römer, della Karl-Franzens-University di Graz, in Austria, hanno dimostrato che la gamma di chiamata per i segnali sessuali delle cavallette vescicali maschili nell’Africa meridionale—le cui notevoli chiamate notturne sono udibili agli esseri umani per diversi chilometri—si espande drammaticamente di notte.

Mettere insieme i pezzi

Payne, Garstang, Larom e i loro collaboratori stanno pianificando futuri studi sul campo sulla comunicazione degli elefanti che sperano sposino le informazioni raccolte dalla modellazione al computer delle condizioni atmosferiche sulla savana africana con i modelli di comportamento e comunicazione effettivi di elefanti e altri animali in questo habitat. Come sottolinea Garstang, “nessuno ha effettivamente dimostrato sul campo che gli elefanti can possono comunicare su intervalli di 10 chilometri di più”, come suggerito dalla modellazione al computer. I ricercatori dovranno stabilire inequivocabilmente che gli elefanti possono proiettare, ascoltare e rispondere alle chiamate su quelle gamme, dice.

Attraverso una sovvenzione della National Geographic Society, Garstang prevede di tornare in Namibia qualche volta quest’anno per fare un progetto pilota in cui raccoglierà dati preliminari sul campo per sostenere una proposta per uno studio più ampio. Spera di stabilire in modo più definitivo che esiste un ciclo diurno di chiamata, non solo da parte degli elefanti ma anche da altri animali che utilizzano suoni nella gamma di frequenze più basse. Determinerà anche se la tempistica di questo ciclo corrisponde a condizioni atmosferiche che favoriscono la comunicazione a lungo raggio.

I ricercatori sperano che la conoscenza che acquisiscono sulla chiamata degli animali alla fine aiuti negli sforzi di conservazione. Ad esempio, Payne e Larom notano che potrebbe essere possibile sviluppare un sistema per censurare acusticamente gli elefanti della foresta (Loxodonta africana cyclous). Si sa poco di questa sottospecie che scompare rapidamente e gli animali sono difficili da contare nel loro habitat forestale. (I metodi attuali si basano su approcci indiretti, come i conteggi di sterco.) Studi preliminari sugli elefanti della savana, in cui gli animali possono essere seguiti sia dalla vista che dal suono, potrebbero consentire ai ricercatori di sviluppare metodi per correlare i numeri e i tipi di chiamate con la struttura della popolazione degli elefanti e la salute riproduttiva.

“Se abbiamo bisogno di conservare le specie, abbiamo bisogno di sapere quale territorio occupano”, osserva Garstang. Crede che la capacità di calcolare rapidamente l’area massima di chiamata di un animale consentirà ai biologi di ottenere una prima stima ragionevole delle dimensioni del territorio dell’animale. Usando tre fattori, dice, “le condizioni meteorologiche ottimali, la soglia dell’udito e il volume della chiamata, lo farai determine…an area che può essere’ ensonified ‘ da quell’animale.”Quell’area, crede,” equivale al suo territorio ad una stretta approssimazione whether che si tratti di un’area in movimento, come quella di un elefante, o di un’area più statica, come quella di un leone.”Sebbene Larom e Payne riconoscano l’importante ruolo che gli effetti atmosferici possono svolgere, credono che molti altri fattori complichino il comportamento degli animali.

Chiaramente, la scoperta iniziale di Payne della comunicazione infrasonica tra elefanti e il successivo lavoro di Larom, Garstang e altri ha aperto la strada a un’ulteriore comprensione della comunicazione, del comportamento e dell’evoluzione degli animali e ha fornito nuovi modi di guardare a questi problemi. “Una volta scoperto un mezzo completamente nuovo per percepire il mondo”, dice Larom, ” la domanda su cosa c’è da percepire là fuori diventa centrale e le possibilità di scoperta sono enormi.”